[发明专利]一种模块化自适应传感器和执行器系统

权利要求书

1.一种模块化自适应传感器和执行器系统，其特征在于，包括核心板和若干传感器和执行器扩展板，所述核心板上设置有若干自适应扩展接口与若干传感器和执行器扩展板之间通过标准的type C线相连，通过自定义的协议，用于传感器和执行器扩展板完成自注册、自显示、自描述功能；所述核心板上设置的自适应扩展接口，由上行数据，下行数据线路组成，在自适应扩展接口插入过程中，自适应扩展接口连接传感器和执行器扩展板；所述核心板还设置有供电接口，用于提供3.3V和5v的供电线路，所述传感器和执行器扩展板根据自己的实际需要选择合适的供电接口；所述核心板还设置连接有上位机；所述核心板上还具有显示屏及用户按键。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自适应扩展接口的功能完全等效；所述若干自适应扩展接口均设置一个对应的指示灯，指示灯通过颜色或闪烁动作表明对应接口的状态，如果没有传感器和执行器扩展板接入，则自适应扩展接口对应的指示灯熄灭，如果有传感器和执行器扩展板接入，则自动开始初始化，此时自适应扩展接口对应的指示灯闪烁，初始化完毕后，对应的自适应扩展接口指示灯常亮，其颜色与传感器和执行器扩展板的类型的颜色相对应。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述自定义协议的数据包由以下部分组成帧头、协议号、长度、数据负载、校验和；所述自适应扩展接口上的自定义协议以协议号分为6种不同功能的自识别协议，分别为：初始化协议，上行配置协议，下行配置协议，上行数据协议，下行数据协议，显示协议；当传感器和执行器扩展板插入核心板的任意一个自适应扩展接口的时候，核心板自适应扩展接口引脚电平因传感器和执行器扩展板接口插入发生变化，核心板则发送固定的初始化协议请求；传感器和执行器扩展板根据自己预存的传感器和执行器信息向核心板发送初始化协议回答，注册传感器和执行器的类别版本，及上行配置协议，下行配置协议，上行数据协议，下行数据协议，显示协议的协议长度信息，实现传感器和执行器扩展板的自适应识别和后续通信建立，传感器和执行器扩展板注册完毕后，核心板发送上行配置协议请求读取传感器和执行器扩展板的数据类别和长度，发送下行配置协议配置传感器和执行器的功能对应初始化配置，核心板发送显示协议请求，传感器和执行器扩展板回复显示协议格式字符串并在核心板注册显示内容，从而实现传感器和执行器扩展板数据的自显示，至此传感器和执行器扩展板的自注册完成，显示和描述信息被核心板获取。进入数据传输过程。数据传输通过核心板和传感器和执行器扩展板交换注册时约定的上行数据协议，下行数据协议完成，数据协议的解析方式由配置协议在注册时先行约定，与核心板连接的上位机通过查询指令能够获取核心板上连接的所有传感器和执行器扩展板的接口号，以及类型和协议描述，从而通过核心板对传感器和执行器扩展板进行控制，而不必手动指定传感器和执行器扩展板接入的接口，从而实现自识别。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述若干自适应扩展接口是对等的，在同一个核心板上连接有多个传感器和执行器扩展板的情况下，通过上位机的选项指定的方式实现对多个相同型号的传感器和执行器扩展板进行控制，用户自定义的传感器和执行器扩展板只需要符合硬件规格和自定义的协议，就能够实现对核心板的自注册，并且通过注册过程将自身的信息传递给传感器和执行器扩展板和上位机。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述核心板上具有显示屏，能够按照扩展注册时提供的信息对传感器和执行器扩展板的状态进行展示。